JP2013188181A - Method and reagent for detecting gonococcus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method that can quickly obtain a result with high sensitivity and high specificity compared with a conventional examination kit in a gonococcal examination.SOLUTION: A polynucleiotide including a specific base sequence is amplified and detected using a first primer comprising a specific base sequence having a sequence homologous to a part of a specific base sequence in a gonococcus 16S rRNA, and a second primer comprising a specific base sequence having a sequence complementary to a part of the specific base sequence.

Description

本発明は、迅速かつ高感度に淋菌を検出する方法、および当該方法を用いた検出試薬に関する。本発明は、臨床検査、公衆衛生の分野に有用である。   The present invention relates to a method for detecting gonococci rapidly and with high sensitivity, and a detection reagent using the method. The present invention is useful in the fields of clinical examination and public health.

淋菌(Neisseria gonorrhoeae)はナイセリア(Neisseria)属に属するグラム陰性の双球菌であり、淋菌感染症の原因微生物である。   Neisseria gonorrhoeae is a Gram-negative bacilli that belongs to the genus Neisseria and is a causative microorganism of Neisseria gonorrhoeae infection.

淋菌感染症は、性感染症の中では性器クラミジア感染症と並び、頻度の高い感染症である。主に性行為で感染し、男性では尿道炎を、女性では子宮頚管炎や尿道炎を、それぞれ引き起こす。また重症になると、男性では精巣上体炎が、女性では骨盤内炎症性疾患が、それぞれ生じる。   Neisseria gonorrhoeae infection is a common infection among sexually transmitted diseases along with genital chlamydia infections. It is mainly transmitted through sexual activity, causing urethritis in men and cervicitis and urethritis in women. In severe cases, epididymis occurs in men and pelvic inflammatory disease in women.

近年、性行動の多様化を反映して、咽頭や直腸感染など、性器外の感染例が増加している。このような場合、症状に乏しい場合が多く、無自覚のうちに他者への感染源となる場合がある(非特許文献1)。   In recent years, reflecting the diversification of sexual behavior, cases of extragenital infections such as pharyngeal and rectal infections are increasing. In such a case, the symptoms are often poor, and may become a source of infection to others without consciousness (Non-Patent Document 1).

日本において淋菌感染症は、定点把握疾患の一つとして、発生動向調査が行なわれている。それによると、男性では、淋菌感染症の発生件数は性器クラミジア感染症の発生件数とほぼ等しく、それぞれ性感染症全体の約40%を占めている。一方、女性では、淋菌感染症は性感染症全体の約10%程度である(非特許文献2)。   In Japan, gonococcal infection is one of the fixed-point grasp diseases, and the trend survey is being conducted. According to it, in men, the number of gonorrhea infections is almost equal to the number of genital chlamydial infections, each accounting for about 40% of all sexually transmitted diseases. On the other hand, in women, gonococcal infection accounts for about 10% of all sexually transmitted diseases (Non-patent Document 2).

淋菌感染症は、一般的に女性の場合、感染しても無症状の例(無症候性感染)が多い。そのため治療をせず、男性における淋菌感染症の主たる感染源となることが多い。特に淋菌が咽頭に感染した場合の多くは炎症症状が乏しく、検査が実施されない場合が多い。   As for gonococcal infection, in general, many women are asymptomatic even if they are infected (asymptomatic infection). Therefore, it is often the main source of infection for gonorrhea in men without treatment. In particular, in many cases where the gonococcal infection of the pharynx is a inflammatory symptom, the examination is often not performed.

前述したように、女性の淋菌感染や咽頭への淋菌感染は、比較的症状が軽微であることが多いため、医療機関を受診しない患者が多数存在する。しかしながら、無症候性感染者でも他者への淋菌感染源となり得る。また女性の場合、感染を放置すると子宮外妊娠、不妊症、分娩時の産道感染による新生児結膜炎等、重篤な合併症が生じる可能性もある。そのため、淋菌への感染が判明した時点で、確実に治療することが必要であり、感染が疑われる患者や妊婦に対し、淋菌検査を実施することは大変重要である。   As described above, gonococcal infection of women and gonococcal infection of the throat often have relatively minor symptoms, and there are many patients who do not visit a medical institution. However, even asymptomatic patients can be a source of gonorrhea to others. In the case of women, if the infection is left untreated, serious complications such as ectopic pregnancy, infertility, and neonatal conjunctivitis due to birth canal infection during delivery may occur. Therefore, it is necessary to surely treat when an infection with gonococcus is found, and it is very important to perform an gonococcal test on patients and pregnant women suspected of infection.

特許3241717号公報Japanese Patent No. 3241717 特開2000−014400号公報JP 2000-014400 A 特開2001−037500号公報JP 2001-037500 A 特許2650159号公報Japanese Patent No. 2650159 特許3152927号公報Japanese Patent No. 3152927 特開平8−211050号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-211050 特開2001−013147号公報JP 2001-013147 A

性感染症 診断・治療 ガイドライン、49−56(2008)Guidelines for diagnosis and treatment of sexually transmitted diseases, 49-56 (2008) 古屋隆三郎、日本臨牀、67(1)、129−135(2009)Furuya Ryuzaburo, Nihon Lin, 67 (1), 129-135 (2009) Ishiguro T.et al.,Anal.Biochem.,314,77−86(2003)Ishiguro T. et al. , Anal. Biochem. , 314, 77-86 (2003) Ishiguro T.et al.,Nucleic Acids Res.,24,4992−4997(1996)Ishiguro T. et al. , Nucleic Acids Res. , 24, 4992-4997 (1996)

従来より臨床現場で用いられている淋菌感染症の検査法としては、尿道分泌物のグラム染色標本の検鏡検査、分離培養法による検査、核酸増幅検査等があげられる。グラム染色による検鏡検査は、迅速な検査法であるものの、他の雑菌が存在すると淋菌の確認が困難となる問題があった。培養法による検査は、他の雑菌が混入すると淋菌の確認が困難となること、淋菌が熱、乾燥、温度変化に弱く検体輸送中に菌が死滅しやすいこと、操作が繁雑であること、結果に数日間を要するため迅速検査には向かないこと、などの問題があった。一方、核酸増幅検査は、淋菌に特異的な遺伝子(DNAやRNA)を増幅し検出する方法であり、DNAを増幅する方法としてPCR法やSDA法(Strand Displacement Amplification)等が、RNAを増幅する方法としてTMA法(Transcription Mediated Amplification)(特許文献1)等が、それぞれ用いられている。核酸増幅検査は、感度、特異性ともに従来の検査と比較して極めて高く、また非侵襲検体である尿検体が使用できる点で、現在は本検査が主流となりつつある。   Conventionally, methods for examining gonococcal infections that have been used in clinical practice include microscopic examination of gram-stained specimens of urethral secretions, examination by separation culture, and nucleic acid amplification examination. Although the microscopic inspection by Gram staining is a rapid inspection method, there is a problem that it is difficult to confirm the gonococcus when other bacteria are present. Tests using the culture method make it difficult to identify gonococci when mixed with other germs, are susceptible to heat, drying, and temperature changes, and are susceptible to death during sample transportation. It took several days to complete, so it was not suitable for rapid inspection. On the other hand, the nucleic acid amplification test is a method for amplifying and detecting genes (DNA and RNA) specific to Neisseria gonorrhoeae. As a method for amplifying DNA, PCR, SDA (Strand Displacement Amplification), etc. amplify RNA. As a method, a TMA method (Transcribation Mediated Amplification) (Patent Document 1) is used. The nucleic acid amplification test is extremely high in both sensitivity and specificity compared to the conventional test, and this test is becoming mainstream at present because a urine sample that is a non-invasive sample can be used.

核酸増幅を利用した淋菌検査に関しては検査キットが市販されており、一例として、コバスアンプリコアSTD−1(ロシュ社、PCR法を利用)、BDプローブテックET(ベクトン・ディッキンソン社、SDA法を利用)、アプティマコンボ2(ジェン・プローブ社、TMA法を利用)があげられる。しかしながら前記キットによる淋菌検査は、淋菌以外のナイセリア属菌に対する交差反応性の問題や、検査終了まで要する時間が長い(4時間から5時間程度)という問題があった。医師が、医療機関を訪れた患者に対し、淋菌に感染しているか否かを当日中に診断するには、検査結果を少なくとも2時間以内に提示できるシステムが好ましい。そのため、より迅速な淋菌検査法が求められている。   Test kits are commercially available for gonococcal testing using nucleic acid amplification. As an example, Cobas Amplicor STD-1 (Roche, using PCR method), BD Probetech ET (Becton Dickinson, using SDA method) Aptima Combo 2 (Gen Probe Co., Ltd., using TMA method). However, the gonococcus test using the kit has a problem of cross-reactivity with respect to Neisseria spp. Other than gonococcus and a problem that it takes a long time to complete the test (about 4 to 5 hours). In order for a doctor to make a diagnosis on the day of whether or not a patient visiting a medical institution is infected with Neisseria gonorrhoeae, a system capable of presenting the test results within at least two hours is preferable. Therefore, there is a need for a more rapid gonococcal inspection method.

また淋菌が属するナイセリア属菌には、ヒトに細菌性髄膜炎を引き起こす髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)等、ヒトに対して病原性を有する菌の他に、多くの非病原性の菌が存在する。非病原性のナイセリア属菌のいくつかは、常在菌としてヒトの口腔内に普通に見られる。そのため、淋菌の検査において、特に咽頭を検査する際は、淋菌に対する高い感度とともに、高い特異性を有することが必要である。   In addition to Neisseria meningitidis, which causes bacterial meningitis in humans, there are many non-pathogenic bacteria in Neisseria belonging to Neisseria gonorrhoeae. Exists. Some non-pathogenic Neisseria are commonly found in the human oral cavity as resident bacteria. Therefore, in the examination of gonococcus, particularly when examining the pharynx, it is necessary to have high specificity and high sensitivity to gonococcus.

そこで本発明の目的は、核酸増幅を利用した淋菌検査において、従来のキットと比較し、高感度、高特異性、かつ迅速に結果が得られる方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of obtaining a result with high sensitivity, high specificity, and speed in comparison with a conventional kit in a bacilli test using nucleic acid amplification.

本発明者らは、上記目的に鑑みて鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the above object, the present inventors have completed the present invention.

すなわち本発明の第一の態様は、
淋菌16S rRNA中の特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第二のプライマーとを用いて、前記特定塩基配列を含むポリヌクレオチドを増幅することで、試料中の淋菌16S rRNAを検出する方法であって、
前記第一のプライマーが、配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、
前記第二のプライマーが、配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、
前記検出方法である。
That is, the first aspect of the present invention is:
Using the first primer having a sequence homologous to a part of the specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA and the second primer having a sequence complementary to a part of the specific base sequence, the specific base A method for detecting gonococcal 16S rRNA in a sample by amplifying a polynucleotide comprising a sequence comprising:
The first primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14;
The second primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 24.
The detection method.

また本発明の第二の態様は、
前記第一のプライマーが、配列番号11に記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、
前記第二のプライマーが、配列番号23に記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、
前記第一の態様に記載の検出方法である。
The second aspect of the present invention is as follows.
The first primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 11;
The second primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 23.
The detection method according to the first aspect.

また本発明の第三の態様は、前記第一または第二のプライマーのいずれか一方は、その5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーター配列を少なくとも付加している、前記第一または第二の態様に記載の検出方法である。   The third aspect of the present invention is the first or second aspect, wherein at least one of the first and second primers has at least a promoter sequence of RNA polymerase added to the 5 ′ end thereof. The detection method described in 1.

また本発明の第四の態様は、
淋菌16S rRNA中の特定塩基配列を含むポリヌクレオチドの増幅を、
(1)第二のプライマーおよびRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、淋菌16S rRNAを鋳型とした特定塩基配列に相補的なcDNAを合成する工程、
(2)リボヌクレアーゼH(RNase H)活性を有する酵素による、RNA−DNA2本鎖のRNAを分解する工程(1本鎖DNAの生成)、
(3)第一のプライマーおよびDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、前記1本鎖DNAを鋳型とした特定塩基配列または特定塩基配列に相補的な配列のRNAを転写可能なプロモーター配列を有する2本鎖DNAを生成する工程、
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、前記2本鎖DNAを鋳型とするRNA転写産物を生成する工程、および
(5)前記RNA転写産物が、前記(1)の工程におけるcDNA合成の鋳型となることで、連鎖的にRNA転写産物を生成する工程、
により行なう、前記第三の態様に記載の検出方法である。
The fourth aspect of the present invention is:
Amplification of a polynucleotide comprising a specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA,
(1) a step of synthesizing a cDNA complementary to a specific base sequence using aspergillus 16S rRNA as a template, using a second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity;
(2) Degrading RNA-DNA double-stranded RNA with an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity (generation of single-stranded DNA),
(3) having a promoter sequence capable of transcribing a specific base sequence using the first primer and an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity as a template or a sequence complementary to the specific base sequence. Generating double-stranded DNA;
(4) a step of generating an RNA transcript using the double-stranded DNA as a template by an enzyme having RNA polymerase activity; and (5) the RNA transcript is a template for cDNA synthesis in the step (1). A step of generating RNA transcripts in a chain,
It is the detection method as described in said 3rd aspect performed by.

また本発明の第五の態様は、生成したRNA転写産物を、当該転写産物の一部の塩基配列と相補的2本鎖を形成すると、形成前と比較し蛍光特性が変化するプローブを用いて検出し、かつ前記プローブの塩基配列が配列番号30または31に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの塩基配列である、前記第四の態様に記載の検出方法である。   The fifth aspect of the present invention uses a probe that changes the fluorescence characteristics of the RNA transcript produced when a complementary double strand is formed with a part of the base sequence of the transcript. The fourth aspect, wherein the base sequence of the probe is a base sequence of an oligonucleotide that can be detected and hybridizes under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 30 or 31. The detection method described in 1.

また本発明の第六の態様は、
第二のプライマーおよびRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、淋菌16S rRNAを鋳型とした特定塩基配列に相補的なcDNAを合成する工程の前に、
前記特定塩基配列中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端側と重複し、かつ当該重複部位から5’末端側に隣接した領域に相補的な切断用オリゴヌクレオチドと、RNase H活性を有する酵素により、前記特定塩基配列の5’末端側を切断する工程を行ない、
かつ前記切断用オリゴヌクレオチドが、配列番号7に記載の塩基配列中の少なくとも連続する15塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、前記第四または第五の態様に記載の検出方法である。
The sixth aspect of the present invention is:
Prior to the step of synthesizing cDNA complementary to a specific base sequence using Aspergillus 16S rRNA as a template by the second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity,
A cleaving oligonucleotide that overlaps the 5 ′ end side of the homologous region with the first primer in the specific base sequence and is complementary to a region adjacent to the 5 ′ end side from the overlapping site, and RNase H activity A step of cleaving the 5 ′ end of the specific base sequence with an enzyme having
The detection according to the fourth or fifth aspect, wherein the cleavage oligonucleotide is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 15 consecutive bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 7. Is the method.

さらに本発明の第七の態様は、
配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、
配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、
を少なくとも含む、淋菌16S rRNAの検出試薬である。
Furthermore, the seventh aspect of the present invention is
An oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14;
An oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 24;
Is a detection reagent for Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の検出方法では、淋菌を高感度に検出するため、細胞当たりの含有量(RNAコピー数)が多い、リボゾーマルRNA(rRNA)を標的に選択した。また淋菌に対する特異性を高めるため、淋菌rRNA配列のうち、淋菌に特異的な配列を探索することで、本発明の検出方法および検出試薬で使用するオリゴヌクレオチド(プライマー、プローブ)を設計した。   In the detection method of the present invention, ribosomal RNA (rRNA) having a high content per cell (RNA copy number) was selected as a target in order to detect gonococci with high sensitivity. In addition, in order to increase the specificity for Neisseria gonorrhoeae, oligonucleotides (primers and probes) used in the detection method and detection reagent of the present invention were designed by searching for Neisseria gonorrhoeae rRNA sequences that are specific for Neisseria gonorrhoeae.

本発明における試料の例として、食品、飲料水、環境水、糞便、嘔吐物、鼻腔・咽頭・尿道・子宮頚管等のぬぐい液、うがい液、血液、尿、その他分泌液、体液、組織洗浄液があげられる。   Examples of samples in the present invention include food, drinking water, environmental water, feces, vomit, nasal cavity, pharynx, urethra, cervix, etc., gargle, gargle, blood, urine, other secretions, body fluids, tissue washings Can be given.

本発明において特定塩基配列とは、淋菌16S rRNAのうち、第一のプライマーとの相同領域の5’末端から第二のプライマーとの相補領域の3’末端までの塩基配列に相同的なRNA配列またはDNA配列のことをいう。すなわち本発明では、前記特定塩基配列またはその相補配列を含むポリヌクレオチドが増幅されることになる。   In the present invention, the specific base sequence is an RNA sequence homologous to the base sequence from the 5 ′ end of the homologous region with the first primer to the 3 ′ end of the complementary region with the second primer in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA. Or DNA sequence. That is, in the present invention, a polynucleotide containing the specific base sequence or its complementary sequence is amplified.

本発明におけるストリンジェントな条件の例として、42℃において、50%(v/v)ホルムアミド、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%フィコール、0.1%のポリビニルピロリドン、50mMリン酸ナトリウムバッファー(pH6.5)、150mMの塩化ナトリウム、75mMクエン酸ナトリウムが存在する条件や、本明細書の実施例に記載のRNA増幅条件があげられる。   Examples of stringent conditions in the present invention include 50% (v / v) formamide, 0.1% bovine serum albumin, 0.1% ficoll, 0.1% polyvinylpyrrolidone, 50 mM sodium phosphate at 42 ° C. Examples include conditions in which a buffer (pH 6.5), 150 mM sodium chloride, and 75 mM sodium citrate are present, and RNA amplification conditions described in the examples of the present specification.

本発明の検出方法で使用するプライマーのうち、第一のプライマーは配列番号14に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の55番目から201番目までの塩基配列の相補配列)中の少なくとも連続した10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであればよく、第二のプライマーは配列番号24に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の387番目から448番目までの塩基配列)中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであればよい。すなわち、前述したストリンジェントな条件下で、前記塩基配列と、十分に特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能であれば、塩基配列の置換、欠失、付加、修飾があってもよい。プライマーの長さは任意に設定できるが、好ましくは10塩基から50塩基までの範囲である。   Among the primers used in the detection method of the present invention, the first primer is at least 10 consecutive in the base sequence described in SEQ ID NO: 14 (complementary sequence of base sequence from 55th to 201st of GenBank No. AJ239304). The oligonucleotide may be any oligonucleotide that can hybridize with a base under stringent conditions, and the second primer is at least in the base sequence described in SEQ ID NO: 24 (base sequence from 387th to 448th base of GenBank No. AJ239304). Any oligonucleotide can be used as long as it can hybridize with 10 consecutive bases under stringent conditions. That is, the base sequence may be substituted, deleted, added, or modified as long as the base sequence can be sufficiently specifically and efficiently hybridized under the stringent conditions described above. The length of the primer can be arbitrarily set, but is preferably in the range of 10 to 50 bases.

本発明の検出方法では、淋菌16S rRNA中の特定塩基配列からなるポリヌクレオチドを増幅して検出を行なう。前記ポリヌクレオチドを増幅する方法としては、RT−PCR法、RT−LAMP(Loop−mediated isothermal AMPlification)法、TMA法(特許文献1)、NASBA(Nucleic Acid Sequence−Based Amplification)法(特許文献4および5)法、TRC(Transcription Reverse transcription Concerted reaction)法(特許文献2および3、非特許文献3)があげられ、適宜選択可能である。その中でも、混入するDNAの影響を受けず、かつ一定温度でRNA増幅が可能な、TMA法、NASBA法またはTRC法が好ましい。   In the detection method of the present invention, detection is performed by amplifying a polynucleotide comprising a specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA. Examples of the method for amplifying the polynucleotide include RT-PCR method, RT-LAMP (Loop-mediated isometric Amplification) method, TMA method (Patent Document 1), NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification) method (Patent Documents 4 and 4). 5) method and TRC (Transcribion Reverse transcription Concerted reaction) method (patent documents 2 and 3, non-patent document 3), which can be selected as appropriate. Among these, the TMA method, the NASBA method, or the TRC method, which is not affected by the contaminating DNA and can perform RNA amplification at a constant temperature, is preferable.

TMA法、NASBA法またはTRC法による、淋菌16S rRNA中の特定塩基配列からなるRNAの増幅は、
(1)第二のプライマーおよびRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、淋菌16S rRNAを鋳型とした特定塩基配列に相補的なcDNAを合成する工程、
(2)RNase H活性を有する酵素による、RNA−DNA2本鎖のRNAを分解する工程(1本鎖DNAの生成)、
(3)第一のプライマーおよびDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、前記1本鎖DNAを鋳型とした特定塩基配列または特定塩基配列に相補的な配列のRNAを転写可能なプロモーター配列を有する2本鎖DNAを生成する工程、
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、前記2本鎖DNAを鋳型とするRNA転写産物を生成する工程、および
(5)前記RNA転写産物が、前記(1)の工程におけるcDNA合成の鋳型となることで、連鎖的にRNA転写産物を生成する工程、
により行なう。
Amplification of RNA consisting of a specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA by TMA method, NASBA method or TRC method,
(1) a step of synthesizing a cDNA complementary to a specific base sequence using aspergillus 16S rRNA as a template, using a second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity;
(2) a step of degrading RNA-DNA double-stranded RNA with an enzyme having RNase H activity (generation of single-stranded DNA),
(3) having a promoter sequence capable of transcribing a specific base sequence using the first primer and an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity as a template or a sequence complementary to the specific base sequence. Generating double-stranded DNA;
(4) a step of generating an RNA transcript using the double-stranded DNA as a template by an enzyme having RNA polymerase activity; and (5) the RNA transcript is a template for cDNA synthesis in the step (1). A step of generating RNA transcripts in a chain,
To do.

前記(1)の工程で使用するRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、前記(2)の工程で使用するRNase H活性を有する酵素、および前記(3)で使用するDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素は、それぞれ別個の酵素を用いてもよいし、複数の活性を有する酵素を組み合わせて用いてもよいが、前記3つの活性全てを有する酵素を用いると好ましい。当該好ましい酵素の一例として、AMV(Avian Myeloblastosis Virus)逆転写酵素、MMLV(Molony Murine Leukemia Virus)逆転写酵素、RAV(Rous Associated Virus)逆転写酵素、HIV(Human Immunodeficiency Virus)逆転写酵素といった、分子生物学の分野で通常使用されるレトロウイルス由来の逆転写酵素があげられる。   An enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity used in the step (1), an enzyme having RNase H activity used in the step (2), and a DNA-dependent DNA polymerase activity used in the step (3). Enzymes having different activities may be used, or enzymes having a plurality of activities may be used in combination, but it is preferable to use enzymes having all three activities. Examples of such preferred enzymes include AMV (Avian Myeloblastosis Virus) reverse transcriptase, MMLV (Molone Murine Leukemia Virus) reverse transcriptase, RAV (Rous Associated Virus) reverse transcriptase, and HIV (HumenVirum reverse transcriptase) Examples include retrovirus-derived reverse transcriptase that is usually used in the field of biology.

前記(4)の工程で使用するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素は、分子生物学の分野で汎用されるバクテリアファージ由来の、T7 RNAポリメラーゼ、T3 RNAポリメラーゼ、SP6 RNAポリメラーゼなどを使用することができる。第一または第二のプライマーの5’末端側に、前記(4)の工程で使用するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素に対応した、プロモーター配列を付加することで、淋菌16S rRNA中の特定塩基配列を含むRNAが転写される。なお、前記プロモーター配列に、転写効率に影響を及ぼすことが知られている転写開始領域をさらに付加してもよい。   As the enzyme having RNA polymerase activity used in the step (4), T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase, etc. derived from bacterial phages widely used in the field of molecular biology can be used. By adding a promoter sequence corresponding to the enzyme having RNA polymerase activity used in the step (4) to the 5 ′ end side of the first or second primer, the specific base sequence in the koji mold 16S rRNA is added. The containing RNA is transcribed. A transcription initiation region that is known to affect transcription efficiency may be further added to the promoter sequence.

前記(1)から(5)の工程による淋菌16S rRNA中の特定塩基配列からなるRNA増幅反応は一定温度で行なうことができる。また反応温度は、前記(1)から(4)で使用する酵素が活性を示す範囲であれば、任意の温度で設定することが可能である。一例として、前記(1)から(3)で使用する酵素がAMV逆転写酵素であり、前記(4)で使用する酵素がT7 RNAポリメラーゼの場合、35℃から65℃の範囲で反応温度を設定すればよく、40℃から50℃の範囲で設定すると好ましい。   The RNA amplification reaction comprising a specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA by the steps (1) to (5) can be performed at a constant temperature. The reaction temperature can be set at any temperature as long as the enzyme used in the above (1) to (4) is active. As an example, when the enzyme used in (1) to (3) is AMV reverse transcriptase and the enzyme used in (4) is T7 RNA polymerase, the reaction temperature is set in the range of 35 ° C to 65 ° C. What is necessary is just to set in the range of 40 to 50 degreeC.

前記(4)の工程で生成したRNA転写産物の検出は、従来より知られた核酸検出方法を利用することができ、
(A)電気泳動や液体クロマトグラフィーを用いた方法、
(B)検出可能な標識で標識された核酸プローブによるハイブリダイゼーション法、
(C)当該転写配列の一部の塩基配列とハイブリダイズ(相補結合)することで蛍光特性が変化するように設計された蛍光物質標識プローブを用いた方法、
等があげられる。しかし、前記(A)および(B)の方法は、操作が多工程であり、また増幅産物を系外に取り出して分析するため二次汚染の原因となる増幅産物の環境への飛散の危険性が大きい。一方、前記(C)の方法は前記課題を解決可能な方法であるため、RNA転写産物の検出法として好ましい。前記蛍光物質標識プローブの一例として、FRET(蛍光共鳴エネルギー移動)を利用した蛍光標識プローブや、インターカレーター標識プローブがあげられる。
For the detection of the RNA transcript generated in the step (4), a conventionally known nucleic acid detection method can be used,
(A) a method using electrophoresis or liquid chromatography,
(B) a hybridization method using a nucleic acid probe labeled with a detectable label;
(C) a method using a fluorescent substance-labeled probe designed to change fluorescence characteristics by hybridizing (complementary binding) with a partial base sequence of the transcription sequence,
Etc. However, the methods (A) and (B) are multi-step operations, and the amplification products are taken out of the system for analysis, and therefore the risk of scattering the amplification products to the environment causing secondary contamination. Is big. On the other hand, since the method (C) is a method that can solve the above-mentioned problems, it is preferable as a method for detecting an RNA transcript. Examples of the fluorescent substance labeled probe include a fluorescent labeled probe using FRET (fluorescence resonance energy transfer) and an intercalator labeled probe.

インターカレーター標識プローブは、RNA転写産物の一部の塩基配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズ(相補結合)可能なオリゴヌクレオチドのリン酸ジエステル部または塩基部分に、適当なリンカーを介してインターカレーター性蛍光色素を結合(標識)させたプローブであり、RNA転写産物と相補的2本鎖を形成するとインターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることで蛍光特性が変化するプローブである。本発明の測定方法で用いる試薬にインターカレーター標識プローブをさらに含むことで、前記(1)から(5)に示すRNA増幅反応を行ないつつ、蛍光特性の変化から、増幅したRNA転写産物を検出することができる(特許文献2および非特許文献3)。インターカレーター性蛍光色素としては、従来より知られた色素を用いることができ、一例として、オキサゾールイエロー、チアゾールオレンジ、エチジウムブロマイド、ヘミシアニンおよびこれらの誘導体があげられる。インターカレーター性蛍光色素は相補的2本鎖部分にインターカレートすることによって特定波長における蛍光強度が変化する。例えば、オキサゾールイエローは、2本鎖DNAにインターカレートすることによって510nmの蛍光(励起波長490nm)が顕著に増加する。なお本発明の検出方法でインターカレーター標識プローブを用いる場合、当該プローブの3’末端側の水酸基は適当な基で修飾し、3’末端側からの核酸伸長を防止するとよい(特許文献6および非特許文献4)。オリゴヌクレオチドへのインターカレーター性蛍光色素の標識は、従来より知られた方法で行なうことができ(特許文献6および非特許文献4)、市販のキット(例えばLabel−ON Reagents(Clontech社製))を利用してもよい。本発明の検出方法で使用するインターカレーター標識プローブの塩基配列は、具体的には、配列番号30(GenBank No.AJ239304の146番目から188番目までの領域)または配列番号31(GenBank No.AJ239304の381番目から412番目までの領域)に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの塩基配列であればよい。すなわち、前述したストリンジェントな条件下で、前記塩基配列と、十分に特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能であれば、塩基配列の置換、欠失、付加、修飾があってもよい。プローブの長さは任意に設定できるが、好ましくは10塩基から30塩基までの範囲である。   The intercalator-labeled probe is intercalatoric via an appropriate linker to the phosphodiester part or base part of an oligonucleotide that can hybridize (complementary binding) to a part of the base sequence of the RNA transcript under stringent conditions. A probe that binds (labels) a fluorescent dye. When a complementary double strand is formed with an RNA transcript, the intercalating fluorescent dye portion intercalates with the complementary double strand portion, resulting in a change in fluorescence characteristics. Probe. By further including an intercalator-labeled probe in the reagent used in the measurement method of the present invention, the amplified RNA transcript is detected from the change in fluorescence characteristics while performing the RNA amplification reaction shown in (1) to (5) above. (Patent Document 2 and Non-Patent Document 3). As the intercalating fluorescent dye, conventionally known dyes can be used, and examples thereof include oxazole yellow, thiazole orange, ethidium bromide, hemicyanine, and derivatives thereof. Intercalating fluorescent dyes change the fluorescence intensity at a specific wavelength by intercalating into complementary double-stranded portions. For example, oxazole yellow significantly increases fluorescence at 510 nm (excitation wavelength: 490 nm) by intercalating into double-stranded DNA. When an intercalator-labeled probe is used in the detection method of the present invention, the hydroxyl group on the 3 ′ end side of the probe may be modified with an appropriate group to prevent nucleic acid elongation from the 3 ′ end side (Patent Document 6 and non-patent documents). Patent Document 4). Labeling of the intercalating fluorescent dye to the oligonucleotide can be performed by a conventionally known method (Patent Document 6 and Non-Patent Document 4), and a commercially available kit (for example, Label-ON Reagents (manufactured by Clontech)). May be used. Specifically, the base sequence of the intercalator-labeled probe used in the detection method of the present invention is SEQ ID NO: 30 (GenBank No. AJ239304 region 146 to 188) or SEQ ID NO: 31 (GenBank No. AJ239304). Any base sequence of an oligonucleotide that can hybridize under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence described in the 381st to 412th regions). That is, the base sequence may be substituted, deleted, added, or modified as long as the base sequence can be sufficiently specifically and efficiently hybridized under the stringent conditions described above. The length of the probe can be arbitrarily set, but is preferably in the range of 10 to 30 bases.

第一のプライマーの5’末端側に、前記(4)の工程で使用するRNAポリメラーゼ活性を有する酵素に対応した、プロモーター配列を付加した場合、前記(1)の工程の前に、
(0)淋菌16S rRNA中の特定塩基配列中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端側と重複し、かつ当該重複部位から5’末端側に隣接した領域に相補的な切断用オリゴヌクレオチドと、RNase H活性を有する酵素により、前記特定核酸配列の5’末端側を切断する工程、
を行なうと好ましい。特定塩基配列の5’末端部位で切断されることで、前記(1)の工程により合成したcDNAにハイブリダイズした第一のプライマーの、プロモーター配列に相補的なDNA鎖を、前記(3)の工程で前記cDNAの3’末端側を伸長することにより、効率的に合成することができ、結果として機能的な2本鎖DNAプロモーター構造を形成する。前記(0)の工程で使用するRNase H活性を有する酵素は、前述したレトロウイルス由来の逆転写酵素(例えばAMV逆転写酵素)が有するRNase H活性を利用してもよいし、別途RNase Hを添加してもよい。なお切断用オリゴヌクレオチドの3’末端にある水酸基は、伸長反応を防止するために適当な修飾(例えばアミノ化)を施すと好ましい。本発明の検出方法で使用する切断用オリゴヌクレオチドは、具体的には、配列番号7に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の41番目から189番目までの塩基配列)中の少なくとも連続する15塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであればよい。すなわち、前述したストリンジェントな条件下で、前記塩基配列と、十分に特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能であれば、塩基配列の置換、欠失、付加、修飾があってもよい。オリゴヌクレオチドの長さは任意に設定できるが、好ましくは15塩基から50塩基までの範囲である。
When a promoter sequence corresponding to the enzyme having RNA polymerase activity used in the step (4) is added to the 5 ′ end side of the first primer, before the step (1),
(0) Cleavage oligo that overlaps with the 5 ′ terminal side of the homologous region with the first primer in the specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA and that is complementary to the region adjacent to the 5 ′ terminal side from the overlapping site Cleaving the 5 ′ end of the specific nucleic acid sequence with a nucleotide and an enzyme having RNase H activity;
Is preferable. The DNA strand complementary to the promoter sequence of the first primer hybridized to the cDNA synthesized by the step (1) by cutting at the 5 ′ end site of the specific base sequence is By extending the 3 ′ terminal side of the cDNA in the step, it can be efficiently synthesized, resulting in the formation of a functional double-stranded DNA promoter structure. The enzyme having RNase H activity used in the step (0) may use the RNase H activity of the retrovirus-derived reverse transcriptase (for example, AMV reverse transcriptase) described above. It may be added. The hydroxyl group at the 3 ′ end of the cleavage oligonucleotide is preferably subjected to appropriate modification (for example, amination) in order to prevent the elongation reaction. Specifically, the oligonucleotide for cleavage used in the detection method of the present invention is at least 15 consecutive bases in the base sequence described in SEQ ID NO: 7 (the base sequence from the 41st to the 189th base sequence of GenBank No. AJ239304). Any oligonucleotide can be used as long as it can hybridize under stringent conditions. That is, the base sequence may be substituted, deleted, added, or modified as long as the base sequence can be sufficiently specifically and efficiently hybridized under the stringent conditions described above. The length of the oligonucleotide can be arbitrarily set, but is preferably in the range of 15 to 50 bases.

本発明の検出試薬は、少なくとも
配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な第一のプライマーと、
配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な第二のプライマーと、
を含んでいればよい。前記第一のプライマーの好ましい例として、配列番号8、9、10、11、13のいずれかに記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドがあげられる。また前記第二のプライマーの好ましい例として、配列番号15から23のいずれかに記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドがあげられる。また、前記第一または第二のプライマーのいずれか一方は、その5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーター配列(例えば、配列番号32に記載の配列からなるT7プロモーター配列)を少なくとも付加していると好ましい。
The detection reagent of the present invention comprises at least a first primer capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14.
A second primer capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 24;
Should be included. As a preferred example of the first primer, an oligo capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence described in any of SEQ ID NOs: 8, 9, 10, 11, 13 And nucleotides. A preferred example of the second primer is an oligonucleotide that can hybridize under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence described in any of SEQ ID NOs: 15 to 23. In addition, either one of the first and second primers has at least a RNA polymerase promoter sequence (for example, a T7 promoter sequence comprising the sequence described in SEQ ID NO: 32) added to the 5 ′ end side thereof. preferable.

さらに本発明の検出試薬に、
配列番号30または31に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を結合(標識)させたインターカレーター標識プローブ、および/または
配列番号7に記載の塩基配列中の少なくとも連続する15塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な切断用オリゴヌクレオチド、
を含んでいると好ましい。また前記切断用ヌクレオチドのさらに好ましい例として、配列番号1、2、3、4、6のいずれかに記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する15塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドがあげられる。なお、前記切断用ヌクレオチドは、前記第一のプライマーの5’末端側と重複し、かつ当該重複部位から5’側に隣接した領域に相補的な配列である必要である。例えば、
(i)第一のプライマーが配列番号8に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の67番目から86番目までの塩基配列)からなるオリゴヌクレオチドである場合、切断用ヌクレオチドの一例として配列番号1に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の56番目から75番目までの塩基配列の相補配列)からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、
(ii)第一のプライマーが配列番号9に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の55番目から74番目までの塩基配列)からなるオリゴヌクレオチドである場合、切断用ヌクレオチドの一例として配列番号2に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の41番目から63番目までの塩基配列の相補配列)からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、
(iii)第一のプライマーが配列番号10に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の94番目から117番目までの塩基配列)からなるオリゴヌクレオチドである場合、切断用ヌクレオチドの一例として配列番号3に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の78番目から103番目までの塩基配列の相補配列)からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、
(iv)第一のプライマーが配列番号11に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の107番目から126番目までの塩基配列)からなるオリゴヌクレオチドである場合、切断用ヌクレオチドの一例として配列番号4に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の93番目から115番目までの塩基配列の相補配列)からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、
(v)第一のプライマーが配列番号13に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の182番目から201番目までの塩基配列)からなるオリゴヌクレオチドである場合、切断用ヌクレオチドの一例として配列番号6に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の170番目から189番目までの塩基配列の相補配列)からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
Furthermore, the detection reagent of the present invention includes
An intercalator-labeled probe in which an intercalator fluorescent dye is bound (labeled) to an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 30 or 31; and / or A cleavage oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 15 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 7,
Is preferably included. Further, as a more preferable example of the cleavage nucleotide, it can hybridize under stringent conditions with at least 15 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence described in any of SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 4, and 6. Examples include oligonucleotides. The nucleotide for cleavage needs to be a sequence that overlaps with the 5 ′ end side of the first primer and is complementary to a region adjacent to the 5 ′ side from the overlapping site. For example,
(I) When the first primer is an oligonucleotide having the base sequence described in SEQ ID NO: 8 (base sequence from GenBank No. AJ239304 from the 67th to the 86th base sequence), An oligonucleotide consisting of the described base sequence (complementary sequence of the base sequence from the 56th to the 75th base sequence of GenBank No. AJ239304);
(Ii) When the first primer is an oligonucleotide having the base sequence described in SEQ ID NO: 9 (base sequence from 55th to 74th base of GenBank No. AJ239304), An oligonucleotide consisting of the described base sequence (complementary sequence from the 41st to the 63rd base sequence of GenBank No. AJ239304),
(Iii) When the first primer is an oligonucleotide having the base sequence described in SEQ ID NO: 10 (base sequence from 94th to 117th base of GenBank No. AJ239304), An oligonucleotide consisting of the described base sequence (complementary sequence of the base sequence from the 78th to the 103rd base of GenBank No. AJ239304);
(Iv) When the first primer is an oligonucleotide having the base sequence described in SEQ ID NO: 11 (the 107th to 126th base sequences of GenBank No. AJ239304), An oligonucleotide consisting of the described base sequence (complementary sequence of base sequence from No. 93 to 115 of GenBank No. AJ239304),
(V) When the first primer is an oligonucleotide having the base sequence described in SEQ ID NO: 13 (base sequence from 182nd to 201st base of GenBank No. AJ239304), An oligonucleotide having the described base sequence (complementary sequence from base positions 170 to 189 of GenBank No. AJ239304) can be mentioned.

淋菌16S rRNAを含む試料に、本発明の検出試薬に含まれるオリゴヌクレオチド(プライマー・プローブ・切断用オリゴヌクレオチド)、AMV逆転写酵素、T7 RNAポリメラーゼ、緩衝剤、マグネシウム塩、カリウム塩、ヌクレオシド−三リン酸、リボヌクレオシド−三リン酸、ジメチルスルホキシド(DMSO)を含む増幅試薬を添加し、反応温度35から65℃(好ましくは40から50℃)の一定温度で反応させると同時に反応液の蛍光強度を経時的に測定することにより、試料中の淋菌16S rRNAの増幅および測定を、30分以内に実施することが可能である。   In a sample containing Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA, the oligonucleotide (primer / probe / cleaving oligonucleotide) contained in the detection reagent of the present invention, AMV reverse transcriptase, T7 RNA polymerase, buffer, magnesium salt, potassium salt, nucleoside-3 An amplification reagent containing phosphoric acid, ribonucleoside-triphosphate and dimethyl sulfoxide (DMSO) is added and reacted at a constant temperature of 35 to 65 ° C. (preferably 40 to 50 ° C.). Is measured over time, and amplification and measurement of Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA in a sample can be performed within 30 minutes.

本発明は、淋菌16S rRNA中の特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第二のプライマーとを用いて、前記特定塩基配列を含むポリヌクレオチドを増幅することで、試料中の淋菌16S rRNAを検出する方法であって、前記第一のプライマーが、配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、前記第二のプライマーが、配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、ことを特徴としている。前記第一および第二のプライマーを用いることで、迅速かつ特異性高く、試料中に微量に含まれる淋菌16S rRNAを増幅させることができる。よって遺伝子群や遺伝子型を問わず、淋菌を迅速かつ特異性高く検出することができる。   The present invention uses a first primer having a sequence homologous to a part of a specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA, and a second primer having a sequence complementary to a part of the specific base sequence. , A method for detecting Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA in a sample by amplifying a polynucleotide containing the specific base sequence, wherein the first primer is at least 10 consecutive in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14. An oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with a base, wherein the second primer is capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence of SEQ ID NO: 24 It is characterized by that. By using the first and second primers, gonococcal 16S rRNA contained in a trace amount in a sample can be rapidly and highly specific. Therefore, gonococci can be detected quickly and with high specificity regardless of the gene group or genotype.

なお本発明では、配列番号30または31に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を結合(標識)させたインターカレーター標識プローブを含んでいると好ましい。前記プローブをあらかじめ増幅系に添加することで、前記第一および第二のプライマーにより淋菌16S rRNA中の特定塩基配列を増幅させつつ、前記プローブの蛍光特性の変化により、増幅した前記特定塩基配列を経時的に検出することができる。前記増幅反応および前記検出は、試料および必要成分を添加した後は、途中蓋を開けることなく密閉容器中で実施できるため、コンタミネーション防止という点でも好ましい。   In the present invention, an intercalator label in which an intercalator fluorescent dye is bound (labeled) to an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence described in SEQ ID NO: 30 or 31. Preferably it includes a probe. By adding the probe to the amplification system in advance, the specific base sequence in the Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA is amplified by the first and second primers, and the amplified specific base sequence is changed by changing the fluorescence characteristics of the probe. It can be detected over time. Since the amplification reaction and the detection can be carried out in a sealed container without opening the cover after the sample and necessary components are added, it is also preferable in terms of preventing contamination.

本発明により試料中に含まれる淋菌を高感度に検出することができ、検出時間も従来技術と比較し迅速である。そのため、検査結果を従来よりも迅速に医師に提示することが可能となり、感染拡大防止、および、適切な薬剤の投与による耐性菌の発生の防止に寄与するものと考えられる。   According to the present invention, the koji mold contained in the sample can be detected with high sensitivity, and the detection time is also quicker than that of the prior art. Therefore, it is possible to present a test result to a doctor more quickly than before, and it is considered that it contributes to prevention of infection spread and generation of resistant bacteria by administration of an appropriate drug.

実施例2で作製したインターカレーター性蛍光色素標識核酸プローブの構造。B、B、B、Bは塩基を示す。なお、3’末端の水酸基からの伸長反応を防止するために3’末端の水酸基はグリコール酸修飾がなされている。The structure of the intercalating fluorescent dye-labeled nucleic acid probe produced in Example 2. B 1 , B 2 , B 3 and B 4 represent bases. In order to prevent an extension reaction from the hydroxyl group at the 3 ′ end, the hydroxyl group at the 3 ′ end is modified with glycolic acid.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by these Examples.

実施例1 標準RNAの調製
以降の実施例で使用する淋菌16S rRNA(以降、標準RNAと表記)は下記(1)から(4)に示す方法で調製した。
(1)淋菌(ATCC No.19424)のRNA抽出物を用い、16S rRNA塩基配列領域の2本鎖DNAを調製した(なお、当該DNAの5’末端側にはSP6プロモーターを付加している)。
(2)(1)で調製した2本鎖DNAを、定法に従い、pUC19プラスミドのマルチクローニングサイトに挿入し、大腸菌JM109株を形質転換した。
(3)(2)の形質転換大腸菌の培養物からプラスミドを抽出し、挿入DNAの3’末端側を制限酵素で消化し、直鎖状のDNAを調製した。
(4)(3)で調製したDNAを鋳型として、SP6 RNAポリメラーゼを用いてインビトロ(in vitro)転写を実施し、引き続きDNase I処理により前記2本鎖DNAを完全消化した後、RNAを精製し、標準RNAを調製した。当該RNAは260nmにおける吸光度を測定して定量した。
Example 1 Preparation of Standard RNA Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA (hereinafter referred to as standard RNA) used in the following examples was prepared by the methods shown in the following (1) to (4).
(1) Using a RNA extract of Aspergillus oryzae (ATCC No. 19424), a double-stranded DNA of 16S rRNA base sequence region was prepared (Note that an SP6 promoter was added to the 5 ′ end side of the DNA) .
(2) The double-stranded DNA prepared in (1) was inserted into the multicloning site of the pUC19 plasmid according to a conventional method, and Escherichia coli JM109 strain was transformed.
(3) A plasmid was extracted from the transformed E. coli culture of (2), and the 3 ′ end of the inserted DNA was digested with restriction enzymes to prepare linear DNA.
(4) Using the DNA prepared in (3) as a template, in vitro transcription was performed using SP6 RNA polymerase. Subsequently, the double-stranded DNA was completely digested by DNase I treatment, and then RNA was purified. Standard RNA was prepared. The RNA was quantified by measuring the absorbance at 260 nm.

調製した標準RNAは、淋菌の16S rRNAの塩基配列を含み、全長は約1500塩基(当該RNAの5’末端にはSP6プロモーターに由来する8塩基が付加されている)である。   The prepared standard RNA contains the base sequence of Aspergillus oryzae 16S rRNA and has a total length of about 1500 bases (8 bases derived from the SP6 promoter are added to the 5 'end of the RNA).

実施例2 インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブ(INAFプローブ)の調製
インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブ(以下、INAFプローブと表記)を非特許文献4に記載の方法で調製した。具体的には、
配列番号25に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の170番目から188番目までの塩基配列の相補配列)のうち5’末端から8番目のシトシンと9番目のアデニンの間、
配列番号26に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の176番目から195番目までの塩基配列の相補配列)のうち5’末端から10番目のシトシンと11番目のシトシンの間、
配列番号27に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の381番目から402番目までの塩基配列(ただし389番目はシトシンではなくチミン)の相補配列)のうち5’末端から7番目のチミンと8番目のグアニンの間、
配列番号28に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の396番目から412番目までの塩基配列の相補配列)のうち5’末端から4番目のシトシンと5番目のグアニンの間、
配列番号29に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の146番目から162番目までの塩基配列の相補配列)のうち5’末端から7番目のグアニンと8番目のアデニンの間、
のそれぞれリン酸ジエステル部分に、それぞれリンカーを介してオキサゾールイエローを結合させたオキサゾールイエロー標識核酸プローブを調製した(図1)。
Example 2 Preparation of Oligonucleotide Probe (INAF Probe) Labeled with Intercalating Fluorescent Dye Oligonucleotide Probe Labeled with Intercalating Fluorescent Dye (hereinafter referred to as INAF Probe) It was prepared with. In particular,
Between the 8th cytosine and the 9th adenine from the 5 ′ end in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 25 (complementary sequence of the 170th to 188th base sequences of GenBank No. AJ239304),
Between the 10th cytosine and the 11th cytosine from the 5 ′ end of the base sequence described in SEQ ID NO: 26 (complementary sequence of the base sequence from 176th to 195th of GenBank No. AJ239304),
7th thymine from the 5 ′ end to the 8th position in the base sequence shown in SEQ ID NO: 27 (complementary sequence from 381 to 402 of GenBank No. AJ239304 (where 389 is thymine, not cytosine)) During the guanine
Between the 4th cytosine and the 5th guanine from the 5 ′ end in the base sequence described in SEQ ID NO: 28 (complementary sequence of the 396th to 412th base sequences of GenBank No. AJ239304),
Between the 7th guanine and the 8th adenine from the 5 ′ end in the base sequence shown in SEQ ID NO: 29 (complementary sequence of the base sequence from the 146th to the 162nd base sequence of GenBank No. AJ239304),
An oxazole yellow-labeled nucleic acid probe was prepared by binding oxazole yellow to each of the phosphodiester moieties via a linker (FIG. 1).

実施例3 淋菌16S rRNA検出用プライマーセットの検討(その1)
表1および2に示す、第一のプライマー、第二のプライマー、INAFプローブ、切断用オリゴヌクレオチドの組み合わせ(プライマーセット)を用いて、下記(1)から(4)に示す方法で標準RNAの測定を行ない、検出性能、特異性等について評価した。
(1)実施例1で調製した標準RNAを、RNA希釈液(10mM Tris−HCl緩衝液(pH8.0)、1mM EDTA、0.25U/μL リボヌクレアーゼインヒビター、5.0mM DTT)を用いて、10コピー/5μLになるように希釈し、RNA試料として用いた。
(2)以下の組成の反応液20μLを0.5mL容量PCR用チューブ(Individual Dome Cap PCR Tube、SSI社)に分注し、これに前記RNA試料5μLを添加した。
Example 3 Investigation of Primer Set for Detection of Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA (Part 1)
Measurement of standard RNA by the methods shown in (1) to (4) below using combinations (primer sets) of the first primer, the second primer, the INAF probe, and the cleavage oligonucleotide shown in Tables 1 and 2 To evaluate detection performance and specificity.
(1) The standard RNA prepared in Example 1 was prepared using an RNA diluent (10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 1 mM EDTA, 0.25 U / μL ribonuclease inhibitor, 5.0 mM DTT). It was diluted to 3 copies / 5 μL and used as an RNA sample.
(2) 20 μL of the reaction solution having the following composition was dispensed into a 0.5 mL capacity PCR tube (Individual Dome Cap PCR Tube, SSI), and 5 μL of the RNA sample was added thereto.

反応液の組成:濃度は酵素液添加後(30μL中)の最終濃度
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.6)
17mM 塩化マグネシウム
100mM 塩化カリウム
1mM DTT
各0.25mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各3.0mM ATP、CTP、UTP、GTP
3.6mM ITP
1.0μM 第一のプライマー(当該プライマーは、各配列番号に記載の塩基配列
の5’末端側にT7プロモータ配列(配列番号32)を付加している)
1.0μM 第二のプライマー
25nM INAFプローブ(実施例2で調製)
各0.16μM 切断用オリゴヌクレオチド(当該オリゴヌクレオチドの3’末端
側水酸基はアミノ基で修飾されている)
6U リボヌクレアーゼインヒビター(タカラバイオ社)
13.0% DMSO
(3)上記の反応液を、43℃で5分間保温後、以下の組成で、予め43℃で2分間保温した酵素液5μLを添加した。
Composition of reaction solution: concentration is final concentration after addition of enzyme solution (in 30 μL) 60 mM Tris-HCl buffer (pH 8.6)
17 mM magnesium chloride 100 mM potassium chloride 1 mM DTT
0.25 mM dATP, dCTP, dGTP, dTTP each
Each 3.0 mM ATP, CTP, UTP, GTP
3.6 mM ITP
1.0 μM first primer (the primer has a T7 promoter sequence (SEQ ID NO: 32) added to the 5 ′ end side of the base sequence described in each SEQ ID NO)
1.0 μM second primer 25 nM INAF probe (prepared in Example 2)
Each 0.16 μM oligonucleotide for cleavage (the hydroxyl group at the 3 ′ end of the oligonucleotide is modified with an amino group)
6U ribonuclease inhibitor (Takara Bio Inc.)
13.0% DMSO
(3) After the above reaction solution was kept at 43 ° C. for 5 minutes, 5 μL of an enzyme solution having the following composition and kept at 43 ° C. for 2 minutes in advance was added.

酵素液の組成:反応時(30μL中)の最終濃度
2.0% ソルビトール
6.4U AMV逆転写酵素 (ライフサイエンス社)
142U T7 RNAポリメラーゼ (インビトロジェン社)
3.6μg 牛血清アルブミン
(4)引き続きPCRチューブを直接測定可能な温調機能付き蛍光分光光度計を用い、43℃で反応させると同時に反応溶液の蛍光強度(励起波長470nm、蛍光波長520nm)を経時的に30分間測定した。
Composition of enzyme solution: final concentration at the time of reaction (in 30 μL) 2.0% sorbitol 6.4 U AMV reverse transcriptase (Life Science)
142U T7 RNA polymerase (Invitrogen)
3.6 μg bovine serum albumin (4) Subsequently, using a fluorescence spectrophotometer with a temperature control function capable of directly measuring a PCR tube, the reaction solution was reacted at 43 ° C. and at the same time the fluorescence intensity of the reaction solution (excitation wavelength 470 nm, fluorescence wavelength 520 nm) Measurement was performed for 30 minutes over time.

酵素添加時を0分として、反応液の蛍光強度比(所定時間の蛍光強度値をバックグラウンドの蛍光強度比で割った値)が1.2を超えた場合を陽性判定とし、そのときの時間を検出時間とした結果を表1および2に示す。表中のNegaとは、標的核酸の代わりに注射用蒸留水を加えて反応させたものである。表中のN.D.とは、酵素を添加して30分後の蛍光強度比が1.2未満(陰性判定)であった試料を意味する。表中の「判定」とは、標準RNAの検出時間、Negaの測定結果、蛍光強度比などから総合的に判断したものであり、良好な組み合わせから順番に「○」「△」「×」と記載している。   The time when the enzyme is added is defined as positive when the fluorescence intensity ratio of the reaction solution (the value obtained by dividing the fluorescence intensity value of the predetermined time by the fluorescence intensity ratio of the background) exceeds 1.2. Tables 1 and 2 show the results obtained from the detection time. “Nega” in the table refers to a reaction obtained by adding distilled water for injection instead of the target nucleic acid. N. in the table. D. Means a sample having a fluorescence intensity ratio of less than 1.2 (negative determination) 30 minutes after the enzyme was added. “Determination” in the table is a comprehensive judgment from the detection time of standard RNA, the measurement result of Nega, the fluorescence intensity ratio, etc., and “○”, “△”, “×” in order from the best combination. It is described.

Figure 2013188181
Figure 2013188181

Figure 2013188181
表1および2の結果より、
切断用オリゴヌクレオチドとして、配列番号7に記載の塩基配列中の少なくとも連続する15塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例である、
配列番号1に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の56番目から75番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号2に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の41番目から63番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号3に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の78番目から103番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号4に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の93番目から115番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号6に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の170番目から189番目までの塩基配列の相補配列)、のいずれかからなるオリゴヌクレオチドが、
第一のプライマーとして、配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例である、配列番号8に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の67番目から86番目までの塩基配列)、
配列番号9に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の55番目から74番目までの塩基配列)、
配列番号10に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の94番目から117番目までの塩基配列)、
配列番号11に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の107番目から126番目までの塩基配列)、
配列番号13に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の182番目から201番目までの塩基配列)、のいずれかからなるオリゴヌクレオチドが、
第二のプライマーとして、配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例である、
配列番号15に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の387番目から404番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号16に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の402番目から418番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号17に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の403番目から419番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号18に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の406番目から425番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号19に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の412番目から435番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号20に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の426番目から448番目までの塩基配列の相補配列)、のいずれかからなるオリゴヌクレオチドが、
INAFプローブを構成するオリゴヌクレオチドとして、
配列番号30または31に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの一例である、
配列番号25に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の170番目から188番目までの塩基配列の相補配列)、
配列番号27に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の381番目から402番目までの塩基配列(ただし389番目はシトシンではなくチミン)の相補配列)、
配列番号28に記載の塩基配列(GenBank No.AJ239304の396番目から412番目までの塩基配列の相補配列)、のいずれかからなるオリゴヌクレオチドが、
それぞれ使用できることが分かった。
Figure 2013188181
From the results in Tables 1 and 2,
As an oligonucleotide for cleavage, it is an example of an oligonucleotide that can hybridize under stringent conditions with at least 15 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 7.
The base sequence described in SEQ ID NO: 1 (complementary sequence of the base sequence from the 56th to the 75th base sequence of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 2 (complementary sequence of the base sequence from the 41st to the 63rd base sequence of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 3 (complementary sequence of the base sequence from the 78th to the 103rd base of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 4 (complementary sequence of the base sequence from the 93rd position to the 115th position of GenBank No. AJ239304),
An oligonucleotide consisting of any of the nucleotide sequences set forth in SEQ ID NO: 6 (complementary sequences of the 170th to 189th nucleotide sequences of GenBank No. AJ239304),
As a first primer, the base sequence described in SEQ ID NO: 8 (GenBank No. 1), which is an example of an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence described in SEQ ID NO: 14. 67th to 86th base sequences of AJ239304)
The base sequence described in SEQ ID NO: 9 (base sequence from GenBank No. AJ239304 from the 55th position to the 74th position),
The base sequence described in SEQ ID NO: 10 (base sequence from GenBank No. AJ239304 from the 94th position to the 117th position),
The base sequence described in SEQ ID NO: 11 (the base sequence from the 107th position to the 126th position of GenBank No. AJ239304),
An oligonucleotide consisting of any one of the base sequences set forth in SEQ ID NO: 13 (base sequences from 182nd to 201st of GenBank No. AJ239304),
The second primer is an example of an oligonucleotide that can hybridize under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 24.
The base sequence described in SEQ ID NO: 15 (complementary sequence of the base sequence from the 387th to the 404th base of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 16 (complementary sequence of base sequence from position 402 to position 418 of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 17 (complementary sequence of base sequence from 403rd to 419th of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 18 (complementary sequence of the base sequence from 406th to 425th of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 19 (complementary sequence of the base sequence from 412 to 435 of GenBank No. AJ239304),
An oligonucleotide consisting of any of the nucleotide sequences set forth in SEQ ID NO: 20 (complementary sequences of nucleotide sequences 426 to 448 of GenBank No. AJ239304),
As an oligonucleotide constituting the INAF probe,
It is an example of an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 30 or 31.
The nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 25 (complementary sequence of nucleotide sequence 170 to 188 of GenBank No. AJ239304),
The base sequence described in SEQ ID NO: 27 (complementary sequence of the 381st to 402nd base sequences of GenBank No. AJ239304 (where 389th is not cytosine but thymine)
An oligonucleotide consisting of any of the nucleotide sequences set forth in SEQ ID NO: 28 (complementary sequences of the 396th to 412th nucleotide sequences of GenBank No. AJ239304),
It turns out that each can be used.

実施例4 淋菌16S rRNA検出用プライマーセットの検討(その2)
実施例3の結果、「○」と判定したオリゴヌクレオチドの組み合わせのうち、特に良好な性能であると判断した、以下の組み合わせについて、低濃度領域における標準RNAの測定を行なった。なお実験方法は、RNA試料として10コピー/5μL、300コピー/5μL、10コピー/5μLを用いた他は、実施例3と同じである。
(組み合わせA)
切断用オリゴヌクレオチド:配列番号1、第一のプライマー:配列番号8
第二のプライマー:配列番号15、INAFプローブ:配列番号25
(組み合わせM)
切断用オリゴヌクレオチド:配列番号2、第一のプライマー:配列番号9
第二のプライマー:配列番号15、INAFプローブ:配列番号25
(組み合わせAK)
切断用オリゴヌクレオチド:配列番号4、第一のプライマー:配列番号11
第二のプライマー:配列番号15、INAFプローブ:配列番号25
(組み合わせAM)
切断用オリゴヌクレオチド:配列番号4、第一のプライマー:配列番号11
第二のプライマー:配列番号17、INAFプローブ:配列番号25
(組み合わせBK)
切断用オリゴヌクレオチド:配列番号6、第一のプライマー:配列番号13
第二のプライマー:配列番号17、INAFプローブ:配列番号27
(組み合わせBS)
切断用オリゴヌクレオチド:配列番号6、第一のプライマー:配列番号13
第二のプライマー:配列番号19、INAFプローブ:配列番号28
結果を表3に示す。本実施例で検討した6つの組み合わせのうち、組み合わせA/AK/AM/BK/BSは、低濃度の淋菌16S rRNA検出に特に好ましいことが判明した。
Example 4 Investigation of Primer Set for Detection of Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA (Part 2)
As a result of Example 3, standard RNA in a low concentration region was measured for the following combinations judged to have particularly good performance among the combinations of oligonucleotides judged as “◯”. Note experimental method, 10 2 copies / 5 [mu] L as RNA sample, 300 copies / 5 [mu] L, another with 10 3 copies / 5 [mu] L, the same as in Example 3.
(Combination A)
Oligonucleotide for cleavage: SEQ ID NO: 1, first primer: SEQ ID NO: 8
Second primer: SEQ ID NO: 15, IAF probe: SEQ ID NO: 25
(Combination M)
Cleavage oligonucleotide: SEQ ID NO: 2, first primer: SEQ ID NO: 9
Second primer: SEQ ID NO: 15, IAF probe: SEQ ID NO: 25
(Combination AK)
Oligonucleotide for cleavage: SEQ ID NO: 4, first primer: SEQ ID NO: 11
Second primer: SEQ ID NO: 15, IAF probe: SEQ ID NO: 25
(Combination AM)
Oligonucleotide for cleavage: SEQ ID NO: 4, first primer: SEQ ID NO: 11
Second primer: SEQ ID NO: 17, IAF probe: SEQ ID NO: 25
(Combination BK)
Cleavage oligonucleotide: SEQ ID NO: 6, first primer: SEQ ID NO: 13
Second primer: SEQ ID NO: 17, INAF probe: SEQ ID NO: 27
(Combination BS)
Cleavage oligonucleotide: SEQ ID NO: 6, first primer: SEQ ID NO: 13
Second primer: SEQ ID NO: 19, IAF probe: SEQ ID NO: 28
The results are shown in Table 3. Of the six combinations examined in this example, the combination A / AK / AM / BK / BS was found to be particularly preferable for detecting gonococcal 16S rRNA at low concentrations.

Figure 2013188181
実施例5 淋菌16S rRNA検出用プライマーセットの検討(その3)
実施例4の結果、低濃度の淋菌16S rRNA検出に好ましいとされた5つの組み合わせ(組み合わせA/AK/AM/BK/BS)について、反応特異性(交差反応性)を検討した。なお実験方法は、RNA試料として下記に示す淋菌以外のナイセリア属菌培養物のRNA抽出物を用いた他は、実施例3と同様である。また培養物からのRNA抽出には、RNeasy mini kit(キアゲン社)を使用した。
Figure 2013188181
Example 5 Investigation of primer set for detecting Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA (part 3)
As a result of Example 4, the reaction specificity (cross-reactivity) was examined for five combinations (combination A / AK / AM / BK / BS) that were considered preferable for detecting low-concentration Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA. The experimental method was the same as in Example 3 except that the RNA extract of the Neisseria spp. Culture other than Neisseria gonorrhoeae shown below was used as the RNA sample. For RNA extraction from the culture, RNeasy mini kit (Qiagen) was used.

Neisseria elongata(ATCC No.25295)
Neisseria sicca(ATCC No.29256)
Neisseria cinerea(ATCC No.14685)
Neisseria lactamica(ATCC No.23970)
Neisseria subflava(ATCC No.49275)
Neisseria flava(ATCC No.14221)
Neisseria mucosa(ATCC No.25999)
Neisseria flavescens(ATCC No.13120)
結果を表4に示す。本実施例で検討した5つの組み合わせのうち、組み合わせAK/AM/BSは、淋菌16S rRNAに対する反応特異性が特に高い(交差反応性が特に低い)ことが判明した。
Neisseria elongata (ATCC No. 25295)
Neisseria sicca (ATCC No. 29256)
Neisseria cinerea (ATCC No. 14685)
Neisseria lactamica (ATCC No. 23970)
Neisseria subflava (ATCC No. 49275)
Neisseria flava (ATCC No. 14221)
Neisseria mucosa (ATCC No. 25999)
Neisseria flavescens (ATCC No. 13120)
The results are shown in Table 4. Of the five combinations examined in this example, the combination AK / AM / BS was found to have a particularly high reaction specificity (particularly low cross-reactivity) for Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA.

Figure 2013188181
また、淋菌16S rRNAに対する反応特異性が特に高かった3つの組み合わせ(組み合わせAK/AM/BS)について、各反応液中のRNA増幅産物の有無をアガロース電気泳動にて確認した。結果を表5に示す。表5において、電気泳動における+の数は、増幅産物に由来するバンドの濃さの程度を示したものであり、+の数が多いほど増幅産物量が多いことを表している。−は増幅産物が生成しなかったことを表している。前記3つの組み合わせのうち、組み合わせAMがRNA増幅段階での特異性が最も高いことが判明した。
Figure 2013188181
In addition, for the three combinations (combination AK / AM / BS) that had a particularly high reaction specificity for Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA, the presence or absence of RNA amplification products in each reaction solution was confirmed by agarose electrophoresis. The results are shown in Table 5. In Table 5, the number of + in electrophoresis indicates the degree of darkness of the band derived from the amplification product, and the greater the number of +, the greater the amount of amplification product. -Indicates that no amplification product was produced. Of the three combinations, the combination AM was found to have the highest specificity at the RNA amplification stage.

Figure 2013188181
実施例6 淋菌16S rRNA検出用プライマーセットの検討(その4)
実施例5で選定したオリゴヌクレオチドの組み合わせ(組み合わせAM)のうち、第二のプライマーを、配列番号21(GenBank No.AJ239304の403番目から418番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号22(GenBank No.AJ239304の395番目から414番目までの塩基配列の相補配列)または配列番号23(GenBank No.AJ239304の395番目から409番目までの塩基配列の相補配列)からなるオリゴヌクレオチドに変更して、Neisseria cinerea(ATCC No.14685)存在下での淋菌16S rRNA検出を検討した。なお実験方法は、RNA試料として、50cfu(colony forming unit)/testの淋菌RNA抽出物と10cfu/testから10cfu/testのNeisseria cinerea(ATCC No.14685)RNA抽出物との混合物を用いた他は、実施例3と同様である。また菌からのRNA抽出には、RNeasy mini kit(キアゲン社)を使用した。
Figure 2013188181
Example 6 Investigation of Primer Set for Detection of Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA (Part 4)
Among the oligonucleotide combinations (combination AM) selected in Example 5, the second primer was SEQ ID NO: 21 (complementary sequence of base sequences from 403th to 418th positions of GenBank No. AJ239304), SEQ ID NO: 22 ( A nucleotide sequence complementary to the 395th to 414th base sequences of GenBank No. AJ239304) or an oligonucleotide consisting of SEQ ID NO: 23 (complementary sequence of the 395th to 409th base sequences of GenBank No. AJ239304), Detection of Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA in the presence of Neisseria cinerea (ATCC No. 14685) was examined. In the experimental method, a mixture of a bacillus RNA extract of 50 cfu (colony forming unit) / test and a Neisseria cinerea (ATCC No. 14685) RNA extract of 10 2 cfu / test to 10 7 cfu / test is used as an RNA sample. Other than using, it is the same as that of Example 3. In addition, RNeasy mini kit (Qiagen) was used for RNA extraction from bacteria.

結果を表6に示す。第二のプライマーを配列番号17(組み合わせAM)から配列番号23に変更することで、高濃度のNeisseria cinerea(ATCC No.14685)が存在しても淋菌16S rRNAを検出できることが判明した。   The results are shown in Table 6. It was found that by changing the second primer from SEQ ID NO: 17 (combination AM) to SEQ ID NO: 23, gonococcal 16S rRNA can be detected even in the presence of a high concentration of Neisseria cinerea (ATCC No. 14685).

Figure 2013188181
実施例7 淋菌16S rRNA検出用プライマーセットの検討(その5)
実施例6で選定したオリゴヌクレオチドの組み合わせ(切断用オリゴヌクレオチド:配列番号4、第一のプライマー:配列番号11、第二のプライマー:配列番号23、INAFプローブ:配列番号25)のうち、INAFプローブを配列番号28(GenBank No.AJ239304の396番目から412番目までの塩基配列の相補配列)または配列番号29(GenBank No.AJ239304の146番目から162番目までの塩基配列の相補配列)からなるプローブに変更して、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)に対する交差反応性を検討した。なお実験方法は、RNA試料として下記に示す髄膜炎菌培養物のRNA抽出物を用いた他は、実施例3と同様である。また培養物からのRNA抽出には、RNeasy mini kit(キアゲン社)を使用した。
Figure 2013188181
Example 7 Examination of primer set for detecting Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA (part 5)
Of the combinations of oligonucleotides selected in Example 6 (cleaving oligonucleotide: SEQ ID NO: 4, first primer: SEQ ID NO: 11, second primer: SEQ ID NO: 23, INAF probe: SEQ ID NO: 25), the INAF probe To a probe consisting of SEQ ID NO: 28 (complementary sequence of the 396th to 412th base sequences of GenBank No. AJ239304) or SEQ ID NO: 29 (complementary sequence of the 146th to 162nd base sequences of GenBank No. AJ239304) Modified to examine cross-reactivity to Neisseria meningitidis. The experimental method was the same as in Example 3 except that the RNA extract of the meningococcal culture shown below was used as the RNA sample. For RNA extraction from the culture, RNeasy mini kit (Qiagen) was used.

髄膜炎菌(血清型A)(ATCC No.13077)
髄膜炎菌(血清型B)(ATCC No.BAA−335)
髄膜炎菌(血清型C)(ATCC No.13102)
髄膜炎菌(血清型D)(ATCC No.13113)
髄膜炎菌(血清型Y)(ATCC No.35561)
髄膜炎菌(血清型W135)(ATCC No.35559)
結果を表7に示す。配列番号29に記載の塩基配列からなるINAFプローブを用いたときは髄膜炎菌に対する交差反応性がないことが判明した。
Neisseria meningitidis (serotype A) (ATCC No. 13077)
Neisseria meningitidis (serotype B) (ATCC No. BAA-335)
Neisseria meningitidis (serotype C) (ATCC No. 13102)
Neisseria meningitidis (serotype D) (ATCC No. 13113)
Neisseria meningitidis (serotype Y) (ATCC No. 35561)
Neisseria meningitidis (serotype W135) (ATCC No. 35559)
The results are shown in Table 7. It was found that there was no cross-reactivity to Neisseria meningitidis when using the INF probe consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 29.

Figure 2013188181
実施例3から7までの検討で得られた、淋菌16S rRNAを増幅検出するのに最適なオリゴヌクレオチドの組み合わせを表8に示す。
Figure 2013188181
Table 8 shows the optimal oligonucleotide combinations for amplifying and detecting Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA obtained in the examination of Examples 3 to 7.

Figure 2013188181
実施例8 選定したプライマーセットを用いた淋菌の検出
表8に記載のオリゴヌクレオチドの組み合わせ(プライマーセット)を用い、下記(1)から(3)に示す方法で淋菌の検出を行なった。
(1)トリプチケースソイ(Trypticase Soy)培地(ベクトンディッキンソン社)を用い、5%CO環境下で液体培養した淋菌(ATCC No.19424)をPBSで段階希釈し、希釈系列を調製した。淋菌の段階希釈液は、チョコレートII寒天培地(ベクトンディッキンソン社)に接種し、コロニー数をカウントすることで濃度を決定した。
(2)(1)で調製した淋菌希釈系列を、EXTRAGEN II(東ソー社)で抽出し、RNA抽出物を調製した。
(3)オリゴヌクレオチドの組み合わせとして表8の組み合わせを、RNA試料として(2)で調製したRNA抽出物を用いた他は、実施例3に記載と同様な方法で測定を行なった。
Figure 2013188181
Example 8 Detection of Neisseria gonorrhoeae using the selected primer set Using the oligonucleotide combinations (primer sets) listed in Table 8, Neisseria gonorrhoeae was detected by the methods shown in (1) to (3) below.
(1) Using a Trypticase Soy medium (Becton Dickinson), koji molds (ATCC No. 19424) cultured in a liquid in a 5% CO 2 environment were serially diluted with PBS to prepare a dilution series. The serial dilution of Aspergillus was inoculated into Chocolate II agar medium (Becton Dickinson), and the concentration was determined by counting the number of colonies.
(2) The gonococcal dilution series prepared in (1) was extracted with EXTRAGEN II (Tosoh Corporation) to prepare an RNA extract.
(3) Measurement was performed in the same manner as described in Example 3, except that the combinations shown in Table 8 were used as the oligonucleotide combinations and the RNA extract prepared in (2) was used as the RNA sample.

結果を表9に示す。淋菌0.03cfu/testまで検出可能であり、検出時間も20分以内と、極めて迅速、かつ高感度に測定可能であることが判明した。   The results are shown in Table 9. It was found that the detection was possible up to 0.03 cfu / test of Aspergillus and the detection time was 20 minutes or less, and the measurement was extremely quick and highly sensitive.

Figure 2013188181
Figure 2013188181

Claims (7)

淋菌16S rRNA中の特定塩基配列の一部と相同的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の一部と相補的な配列を有する第二のプライマーとを用いて、前記特定塩基配列を含むポリヌクレオチドを増幅することで、試料中の淋菌16S rRNAを検出する方法であって、
前記第一のプライマーが、配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、
前記第二のプライマーが、配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、
前記検出方法。
Using the first primer having a sequence homologous to a part of the specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA and the second primer having a sequence complementary to a part of the specific base sequence, the specific base A method for detecting gonococcal 16S rRNA in a sample by amplifying a polynucleotide comprising a sequence comprising:
The first primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14;
The second primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 24.
The detection method.
前記第一のプライマーが、配列番号11に記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、
前記第二のプライマーが、配列番号23に記載の塩基配列の相補配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、
請求項1に記載の検出方法。
The first primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 11;
The second primer is an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the complementary sequence of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 23.
The detection method according to claim 1.
前記第一または第二のプライマーのいずれか一方は、その5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーター配列を少なくとも付加している、請求項1または2に記載の検出方法。 The detection method according to claim 1 or 2, wherein at least one of the first and second primers has at least an RNA polymerase promoter sequence added to the 5 'end. 淋菌16S rRNA中の特定塩基配列を含むポリヌクレオチドの増幅を、
(1)第二のプライマーおよびRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、淋菌16S rRNAを鋳型とした特定塩基配列に相補的なcDNAを合成する工程、
(2)リボヌクレアーゼH(RNase H)活性を有する酵素による、RNA−DNA2本鎖のRNAを分解する工程(1本鎖DNAの生成)、
(3)第一のプライマーおよびDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、前記1本鎖DNAを鋳型とした特定塩基配列または特定塩基配列に相補的な配列のRNAを転写可能なプロモーター配列を有する2本鎖DNAを生成する工程、
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、前記2本鎖DNAを鋳型とするRNA転写産物を生成する工程、および
(5)前記RNA転写産物が、前記(1)の工程におけるcDNA合成の鋳型となることで、連鎖的にRNA転写産物を生成する工程、
により行なう、請求項3に記載の検出方法。
Amplification of a polynucleotide comprising a specific base sequence in Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA,
(1) a step of synthesizing a cDNA complementary to a specific base sequence using aspergillus 16S rRNA as a template, using a second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity;
(2) Degrading RNA-DNA double-stranded RNA with an enzyme having ribonuclease H (RNase H) activity (generation of single-stranded DNA),
(3) having a promoter sequence capable of transcribing a specific base sequence using the first primer and an enzyme having DNA-dependent DNA polymerase activity as a template or a sequence complementary to the specific base sequence. Generating double-stranded DNA;
(4) a step of generating an RNA transcript using the double-stranded DNA as a template by an enzyme having RNA polymerase activity; and (5) the RNA transcript is a template for cDNA synthesis in the step (1). A step of generating RNA transcripts in a chain,
The detection method according to claim 3, wherein
生成したRNA転写産物を、当該転写産物の一部の塩基配列と相補的2本鎖を形成すると、形成前と比較し蛍光特性が変化するプローブを用いて検出し、かつ前記プローブの塩基配列が配列番号30または31に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの塩基配列である、請求項4に記載の検出方法。 When the generated RNA transcript is formed into a complementary double strand with a part of the base sequence of the transcript, it is detected using a probe whose fluorescence characteristics change compared to before the formation, and the base sequence of the probe is The detection method according to claim 4, which is a base sequence of an oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 30 or 31. 第二のプライマーおよびRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素による、淋菌16S rRNAを鋳型とした特定塩基配列に相補的なcDNAを合成する工程の前に、
前記特定塩基配列中の第一のプライマーとの相同領域の5’末端側と重複し、かつ当該重複部位から5’末端側に隣接した領域に相補的な切断用オリゴヌクレオチドと、RNase H活性を有する酵素により、前記特定塩基配列の5’末端側を切断する工程を行ない、
かつ前記切断用オリゴヌクレオチドが、配列番号7に記載の塩基配列中の少なくとも連続する15塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、請求項4または5に記載の検出方法。
Prior to the step of synthesizing cDNA complementary to a specific base sequence using Aspergillus 16S rRNA as a template by the second primer and an enzyme having RNA-dependent DNA polymerase activity,
A cleaving oligonucleotide that overlaps the 5 ′ end side of the homologous region with the first primer in the specific base sequence and is complementary to a region adjacent to the 5 ′ end side from the overlapping site, and RNase H activity A step of cleaving the 5 ′ end of the specific base sequence with an enzyme having
The detection method according to claim 4 or 5, wherein the cleaving oligonucleotide is an oligonucleotide that can hybridize under stringent conditions with at least 15 consecutive bases in the base sequence shown in SEQ ID NO: 7.
配列番号14に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、
配列番号24に記載の塩基配列中の少なくとも連続する10塩基とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドと、
を少なくとも含む、淋菌16S rRNAの検出試薬。
An oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14;
An oligonucleotide capable of hybridizing under stringent conditions with at least 10 consecutive bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 24;
A detection reagent for Neisseria gonorrhoeae 16S rRNA, comprising at least
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